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Elektrische Leitfähigkeit von Wasser
Rückschlüsse auf die Wasserqualität kann die elektrische Leitfähigkeit geben, denn reines Wasser mit minimaler Menge an im Wasser gelösten Ionen kann elektrischen Strom nur sehr schlecht leiten.
Wasser wird leitfähig durch gelöste Ionen wie beispielsweise Natrium (Na+), Chlorid (Cl-), Calcium (Ca2+), Magnesium (Mg2+), Sulfat (SO42-) oder Carbonat (CO32-). Je höher deren Konzentration im Wasser ist, desto höher ist die Leitfähigkeit.
Die Leitfähigkeit wird in der Regel in Mikrosiemens pro Zentimeter (µS/cm) oder Millisiemens pro Zentimeter (mS/cm) gemessen. Die Leitfähigkeit kann je nach Art und Konzentration der gelösten Ionen im Wasser variieren.
Mikrosiemens (µS) & elektrische Leitfähigkeit
µS/cm
Was ist Mikrosiemens?
Mikrosiemens (µS) ist ein Millionstel eines Siemens (10−6 S). Es wird genutzt, um sehr kleine Leitfähigkeiten präzise zu messen.
Siemens (S)
Siemens ist die Maßeinheit der elektrischen Leitfähigkeit (benannt nach Ernst Werner von Siemens). Sie beschreibt die Fähigkeit eines Mediums, Strom zu leiten – je höher, desto besser leitet es.
Einheit in der Wasseranalytik
Üblich ist µS/cm (Mikrosiemens pro Zentimeter). Die Angabe bezieht sich auf die Leitfähigkeit einer 1 cm langen Wassersäule.
- µS
- Millionstel Siemens
- cm
- Länge der Messstrecke
Warum ist das wichtig?
- Bewertung der Trinkwasserqualität
- Umweltmonitoring (z. B. Einträge, Salinität)
- Prozesskontrolle in Industrie & Labor
Die Messung der Leitfähigkeit ist ein wichtiger Bestandteil der Wasseranalyse aus mehreren Gründen:
- Qualität des Trinkwassers:
Die Leitfähigkeit kann anzeigen, ob das Trinkwasser eine ungewöhnlich hohe Konzentration an gelösten Feststoffen aufweist, die auf Verschmutzungen wie Salze, Industrieabfälle oder landwirtschaftliche Düngemittel hinweisen können. Ein zu hoher Gehalt an gelösten Feststoffen kann die Qualität des Trinkwassers beeinträchtigen und gesundheitliche Risiken für Verbraucherinnen und Verbraucher darstellen. Die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) sieht einen Grenzwert von 2790 µS/cm vor. - Umweltauswirkungen:
Die Leitfähigkeit kann auch auf Umweltverschmutzungen hinweisen. Eine erhöhte Leitfähigkeit in Oberflächengewässern kann beispielsweise auf den Eintrag von Schadstoffen aus industriellen Prozessen oder landwirtschaftlichen Aktivitäten in die Umwelt hinweisen. - Prozesskontrolle in der Industrie:
In vielen industriellen Prozessen ist die Kontrolle der Leitfähigkeit des Wassers von entscheidender Bedeutung. Zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie oder in der Herstellung von Pharmazeutika, wo das Wasser eine spezifische Leitfähigkeit haben muss, um die Qualität der Endprodukte zu gewährleisten. - Boden- und Bewässerungsmanagement:
Die Leitfähigkeit von Bewässerungswasser ist auch für die Landwirtschaft von Bedeutung. Ein hoher Salzgehalt im Bewässerungswasser kann den Boden langfristig schädigen und das Pflanzenwachstum beeinträchtigen. Hier liegt der Idealbereich unter 500 bis 700 µS/cm - abhängig von den Anforderungen der Pflanzen und Bodenart.
Insgesamt liefert die Messung der Leitfähigkeit wertvolle Informationen über die chemische Zusammensetzung und die Qualität des Wassers. Sie dient dazu, potenzielle Probleme zu identifizieren, Umweltauswirkungen zu bewerten und sicherzustellen, dass Wasserressourcen nachhaltig genutzt werden.
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